DE2519389A1 - Katalysator und dessen verwendung - Google Patents

Katalysator und dessen verwendung

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Description

133GRÖBENZeiL/MÖNCHEN, 30. April 1975
Portehedekontoi MOndiM 175659-801 Bank ι Deutsche Bank MOnchen, Zweigt». Maximillomstr., Kto. 41/3*238
U 861/75
Universal Oil Products Company Des Piaines, Illinois 60016 (V.St.A.)
Katalysator und dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft einen Katalysator, der eine Nickelkomponente und eine Wolframkomponente in Vereinigung mit einem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägermaterial umfaßt und ausgezeichnete Aktivität, Selektivität und Beständigkeit gegen Desaktivierung bei der Verwendung für die Kohlenwasserstoffumwandlung aufweist, sowie die Herstellung dieses Katalysators. Der Katalysator gemäß der Erfindung eignet sich insbesondere für die Hydrokrackung von Kohlenwasserstoffen.
Die destruktive Hydrierung von Kohlenwasserstoffen mit Hilfe von Katalysatoren, die gewöhnlich auch als HydroCrakkung bezeichnet wird, ist in zahlreichen Ausführungsformen bekannt. Sie wird allgemein bei verhältnismäßig hohen Temperaturen und Drücken durchgeführt, insbesondere bei Verarbeitung von hochsiedenden Kohlenwasserstoffölen, wie Kohleteer oder hochsiedenden Erdölfraktionen, z.B. Gasölen oder getoppten Rohölen.
Es sind zahlreiche Arten von Katalysatorzusammensetzungen für die destruktive Hydrierung oder Hydrocrackung ange-
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geben worden, jedoch hat sich gezeigt, daß Katalysatoren aus Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Wolfram und Nickel besonders geeignet sind. Derartige Katalysatoren sind auf dem Gebiet' der Hydrocrackung ebenfalls bekannt (z.B. US-PS 3 216 922, GB-PS 1 183 778).
Diese bekannten Katalysatoren führen zwar zu brauchbaren Ergebnissen, sie sind aber noch nicht völlig befriedigend und es besteht daher ständig ein ausgeprägtes Interesse der Technik nach Angabe weiter verbesserter Hydrocrackkatalysatoren dieses Typs.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen weiter verbesserten Katalysator der angegebenen Art zu schaffen, ohne bei seiner Herstellung zusätzliche oder aufwendige Maßnahmen in Kauf nehmen zu müssen.
Der Katalysator gemäß der Erfindung, der eine Nickelkomponente und eine Wolframkomponente in Vereinigung, mit einem' Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägermaterial umfaßt, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus gemeinsam geliertem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd mit einem Gehalt von etwa 43 bis 57 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und etwa 57 bis 43 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd besteht und der Katalysator etwa 2 bis Gewichtsprozent der Nickelkomponente und etwa 8 bis 20 Gewichtsprozent der Wolframkomponente, bezogen auf elementaren Zustand, enthält.
Der gemeinsam oder mischgelierte Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Katalysatorträger liegt vorzugsweise im Xerogelzustand vor, d.h. er ist genügend getrocknet, um die übliche mikroporöse Struktur und demgemäß eine hinreichende zugängliche Oberfläche aufzuweisen. Es ist auch möglich, einen festen Siliciumdioxyd-Alurainiumoxyd-Katalysatorträger zu verwenden, .der nur bei vergleichsweise niedriger Temperatur, z.B. 125°C,
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getrocknet worden ist und noch beträchtliche Mengen an Wasser enthält. Im letzteren Falle muß jedoch das Ausmaß der Trocknung jedenfalls genügen, um im wesentlichen alles Wasser aus den Poren des Trägers zu entfernen.
Der Katalysator gemäß der Erfindung kann zur Herbeiführung einer größtmöglichen Erzeugung von Flüssiggas (LPG; auch als verflüssigtes Erdölgas bezeichnet) im Propan/Butan-Bereich aus Schwerbenzin oder anderen im Benzinbereich siedenden Destillaten eingesetzt werden. Schwerere Einsatzmaterialien, z.B. Kerosine, leichte Gasöle, schwere Gasöle, den vollen Siedebereich überdeckende Gasöle und Schwarzöle, so benannt nach ihrer gewöhnlich tief dunklen bis schwarzen Färbung, können ebenfalls mittels des Katalysators leicht in tiefer siedende, bei Normalbedingungen flüssige Produkte, wie Benzine, Kerosine, Mitteldestillate, Schmieröle usw., umgewandelt werden.
Katalysatorzusammensetzungen, die auf die Umwandlung von Kohlenwasserstoffbeschickungen und insbesondere zur Verwendung bei Hydrocrackverfahren zugeschnitten sind, bestanden aus oder enthielten üblicherweise Metallkomponenten aus der Gruppe VIII des Periodensystems;, häufig werden auch Metallkomponenten aus der Gruppe VIa des Periodensystems eingebracht. In Fällen, wo die Hydrocrackung von einer Hydrofinierung (Entschwefelung, Stickstoffentfernung usw.) begleitet sein soll, wurden als Metallkomponenten vorzugsweise Nickel und Molybdän oder Nickel und Wolfram verwendet. Diese Komponenten wurden üblicherweise mit einem sowohl Aluminiumoxyd als auch Siliciumdioxyd umfassenden porösen Trägermaterial von amorphem oder zeolithischem Charakter vereinigt. Die Literatur enthält zahlreiche Angaben, ' die die Fähigkeit der Nickelkomponente zur Herbeiführung sowohl von Crack- als auch von Hydrierreaktionen aufzeigen. Weiterhin zeigt der Stand der Technik die vorzugsweise Anwendung von zwei bestimmten Katalysatorherstellungsmethoden auf. überwiegend bevorzugt wird ein Imprägnierverfahren, bei dem ein vorausgehend
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calciniertes vorgeformtes Trägermaterial, das in einer mehrstufigen Arbeitsweise ausgefällt .worden ist, mit geeigneten löslichen Verbindungen der Nickelkomponente und, sofern angewendet, der Komponente der Gruppe VIa des Periodensystems in Berührung gebracht wird. Zur Imprägnierungsbehandlung gehören sowohl eine nachfolgende Trocknung bei einer Temperatur von etwa 149°C (3CX)0F) als auch eine Oxydation bei einer Temperatur von etwa 593°C (1100°F). Die andere bevorzugte Herstellungsweise arbeitet mit gemeinsamer Fällung aller Katalysatorkomponenten, einschließlich jener des Trägermaterials.
überraschenderweise wurde nunmehr gefunden, daß ein besonders wirksamer Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Nickel-Wolfram-Hydrocrackkatalysator hergestellt werden kann, wenn man den Aluminiumoxydgehalt eines mischgelierten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägers innerhalb eines engen kritischen Bereiches, und zwar innerhalb des Bereiches von etwa 43 bis etwa 57 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd, hält. Durch diese besondere Auswahl in Verbindung mit den weiteren vorgeschriebenen Merkmalen gelingt die Herstellung eines aktiveren und stabilen Hydrocrackkatalysators.
Wie das auf dem Gebiet der Katalyse üblich ist,
sind bei Angaben über das oder die katalytisch aktive(n) Metall(e) Zustandsformen als Element, d.h. in metallischem Zustand, und als Verbindungen, z.B. in Form eines Oxyds, Sulfids, Halogenids o.dgl., eingeschlossen. Unabhängig davon, in welchem Zustand die Metallkomponenten im Einzelfall tatsächlich vorliegen, sind die Konzentrationen berechnet als ob die Metallkomponenten im elementaren Zustand, d.h. in metallischer Form, vorliegen würden.
Die bevorzugt Methode zur Herstellung des mischgelierten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägers ist die bekannte öltropfmethode, die eine Anwendung des Trägers bzw. Katalysators in Form von verhältnismäßig großen Kugeln gestattet. Beispiels-
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weise wird ein Aluminiumoxydsol, das zur Lieferung des Aluminiumoxyds dient, mit einer das Siliciumdioxyd liefernden, angesäuerten Wasserglaslösung vermischt und in das erhaltene Gemisch weiterhin ein geeignetes Gelierungsmittel, z.B. Harnstoff, Hexamethylentetramin oder ein Gemisch davon, eingemischt. Das Gemisch wird dann, während es sich noch unterhalb der Gelierungstemperatur befindet, etwa mittels einer Düse oder einer rotierenden Scheibe in ein bei Gelierungstemperatur gehaltenes heißes ölbad ausgeströmt. Das Gemisch wird in dem ölbad in Form von Tröpfchen dispergiert und diese erstarren während des Durchgangs durch das ölbad zu kugelförmigen Gelteilchen. Das Aluminiumoxydsol wird vorzugsweise hergestellt, indem Aluminiumpellets mit einer entsprechenden Menge vorbehandelten oder entionisierten Wassers vermischt werden und Salzsäure in einer genügenden Menge, um einen Teil des metallischen Aluminiums zu digerieren und das gewünschte Sol zu bilden, zugegeben wird. Eine geeignete Reaktionsgeschwindigkeit kann eingestellt werden, indem das Gemisch etwa bei Rückflußtemperatur gehalten wird.
Die nach der öltropfmethode hergestellten kugelförmigen Gelteilchen werden dann, gewöhnlich in dem ölbad, mindestens 10 - 16 Stunden und dann in einem alkalischen Medium mindestens 3 bis etwa 10 Stunden gealtert und schließlich mit Wasser gewaschen. Eine gute Gelierung des Gemischs in dem ölbad sowie eine einwandfreie Alterung der Gelkugeln ist gewöhnlich nicht bei Temperaturen unterhalb etwa 48°C (1200F) zu erreichen. Andererseits neigt bei Temperaturen von etwa 99°C (210°F) eine rasche Freisetzung von Gasen zu Rissbildung oder sonstiger Schwächung der Kugeln. Durch Aufrechterhaltung eines hinreichenden Überdrucks während der Formungs- und Alterungsstufen, so daß das Wasser in flüssiger Phase gehalten wird, kann eine höhere Temperatur angewendet werden, häufig mit verbesserten Ergebnissen. Wenn die Gelteilchen bei überatmosphärischem Druck gealtert werden, ist keine alkalische Alterungsstufe erforderlich.
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Die Kugeln werden dann mit Wasser gewaschen, vorzugsweise mit Wasser, das eine kleine Menge an Ammoniumhydroxyd und/oder Ammoniumnitrat enthält. Nach dem Waschen werden die Kugeln bei einer Temperatur von etwa 93 bis etwa 316°C (200 bis 6000F) etwa 6 bis etwa 24 Stunden oder länger getrocknet und dann bei einer Temperatur von etwa 427 bis etwa 76O°C (800 bis 1400°F) etwa 2 bis etwa 12 Stunden oder länger calciniert.
Die Nickelkomponente und die Wolframkomponente werden nach irgendeiner zweckdienlichen Imprägnierungsmethode, vorzugsweise unter gemeinsamer Imprägnierung, mit dem mischgelierten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägermaterial vereinigt. So kann das Trägermaterial in eine wäßrige Imprägnierlösung, die ein lösliches Nickelsalz und ein lösliches Wolframsalz enthält, eingeschlemmt, getaucht, darin suspendiert oder in anderer Weise eingebracht werden. Nach einer anderen geeigneten Methode wird das Trägermaterial in die Imprägnierlösung eingebracht und letztere wird dann, etwa in einem dampfbeheizten Drehtrockner, zur Trockne eingedampft, wobei die Menge und Konzentration der Imprägnierlösung so gewählt wird, daß die endgültige Katalysatorzusammensetzung etwa 2 bis etwa 10 Gewichtsprozent Nickel und etwa 8 bis etwa 20 Gewichtsprozent Wolfram enthält.
Die Katalysatorzusammensetzung wird gewöhnlich vor der Calcinierung etwa 1 bis etwa 10 Stunden bei einer Temperatur von etwa 9 3 bis etwa 26O0C (200 - 500°F) getrocknet. Bei der Herstellungsweise nach der Erfindung erfolgt die Calcinierung in einer oxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 371 bis etwa 649°C (700 - 12000F). Als oxydierende Atmosphäre wird zweckmäßig Luft angewendet, es können aber auch andere Gase, die molekularen Sauerstoff enthalten, benutzt werden.
Nach der Hochtemperatur-Oxydationsbehandlung wird der Katalysator gewöhnlich während eines Zeitraums von etwa 0,5 bis etwa 10 Stunden bei einer Temperatur im Bereich von etwa 371 bis etwa 538°C (700 - 1OOO°F) in Gegenwart von Wasserstoff
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reduziert. Der Katalysator kann in einer sulfidierten Form verwendet werden. Demgemäß kann der Katalysator nach der Reduktion einer Sulfidierung unterzogen werden, indem man Schwefelwasserstoff oder eine andere geeignete schwefelhaltige Verbindung mit dem Katalysator in Berührung bringt, vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 260 bis etwa 593°C (500 - 1100°F). Der reduzierte Katalysator wird vorzugsweise sulfidiert, indem man einen Wasserstoffstrom, der etwa 1 bis 20 Volumenprozent oder mehr Schwefelwasserstoff enthält, bei erhöhten Temperaturen von etwa 260 bis etwa 593°C (500 - 1100°F) durch den Katalysator leitet. Wenn die zur Hydrocrackung vorgesehenen Erdöl-Kohlenwasserstoffe Schwefelverbindungen enthalten, gewollt oder ungewollt, kann die Sulfidierung auch an Ort und Stelle zu Beginn des Hydrocrackverfahrens durchgeführt werden.
Der erfindungsgemäß hergestellte Katalysator wird vorzugsweise in Form eines Festbettes in einer Reaktionszone verwendet. Das Kohlenwasserstoffeinsatzmateriai wird nach Zumischung von Wasserstoff in einer Menge von etwa 356 bis 3560 Volumina H2, gemessen bei 15°C und 1 Atm, je Volumen öl, gemessen bei 15°C, nachstehend zur Vereinfachung als V/V abgekürzt (2000 - 20000 Standard cubic feet per barrel), vorzugsweise mindestens etwa 890 V/V (5000 standard cubic feet per barrel), in die Reaktionszone eingeführt. Das Einsatzmaterial kann in flüssiger Phase, dampfförmiger Phase oder flüssig-dampfförmiger Mischphase vorliegen, je nach der Temperatur, dem Druck, dem Anteil an Wasserstoff und dem Siedebereich des zur Verarbeitung kommenden Einsatzmaterials. Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit beim Durchgang durch die Reaktionszone liegt über etwa 0,2 und gewöhnlich im Bereich von etwa 1,0 bis etwa 15,0. Der mit dem Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial vermischte Wasserstoff kann in Form eines wasserstoffreichen Gasstroms zugeführt werden, der aus einer bei hohem Druck und
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niedriger Temperatur arbeitenden Trennzone abgezogen und zur Darbietung mindestens eines Teils des Wasserstoffs zurückgeführt wird, überschüssiger Wasserstoff, wie er sich durch die verschiedenen Dehydrierreaktionen in einer katalytischen Reformieranlage ergibt, kann ebenfalls im Gemisch mit dem Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial verwendet werden. Die Reaktionszone wird gewöhnlich unter einem Druck im Bereich von etwa 6,4 bis 205 ata (80 - 3000 psig) betrieben. Die Katalysatorbett-Einlaßtemperatur wird im Bereich von etwa 177 bis 427°C (350 - 800°F) gehalten. Da die Hydrocrackreaktionen exotherm sind, ist die Reaktorauslaßtemperatur bzw. die Temperatur am Boden des Katalysatorbetts beträchtlich höher als am Einlaß. Das Ausmaß der exothermen Wärmebildung, das sich durch den Temperaturanstieg längs des .Katalysatorbettes zeigt, ist mindestens teilweise abhängig von der Art des durchgesetzten Einsatzmaterials, der Menge/Zeit, mit der die bei Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffbeschickung mit dem Katalysatorbett in Berührung tritt,dem beabsichtigten Umwandlungsgrad zu tiefer siedenden Kohlenwasserstoffprodukten, usw. In jedem Falle wird eine solche Katalysatorbett-Einlaßtemperatur gewählt, daß die exotherme Wärmeentwicklung durch die eintretenden Umsetzungen nicht zu einer Temperatur am Auslaß des Katalysatorbettes von über etwa 482°C (900°F) und vorzugsweise 454°C (85O°F) führt. Die Betriebsdurchführung kann auch mit einem sich bewegenden Katalysatorbett oder mit einer Katalysatoraufschlemmung, bei der der Katalysator, die Kohlenwasserstoffe und Wasserstoff miteinander vermischt und in Form eines Breis durch die Reaktionszone geleitet werden, erfolgen.
Obwohl die erläuterte Katalysatorherstellung und eine sorgfältige Wahl der Betriebsbedingungen innerhalb der vorstehend angegebenen Bereiche eine lange Betriebsdauer des Katalysators gewährleisten, kann schließlich infolge des unvermeidlichen Leistungsrückgangs der katalytisch aktiven Metallkomponenten eine Regeneration des Katalysators zweckmäßig werden. Der Katalysator läßt sich leicht durch Behandlung in einer
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oxydierenden Atmosphäre bei einer Temperatur von etwa 399 bis etwa 454°C (750 - 85O°F) unter Abbrennen von Koks und anderen schweren kohlenwasserstoffhaltigen Substanzen regenerieren. Der Katalysator kann dann an Ort und Stelle der Reduktionsbehandlung mit Wasserstoff bei einer Temperatur im Bereich von etwa 538 bis etwa 649°C (1000 - 1200°F) unterworfen werden. Gewünschtenfalls kann der Katalysator danach in der gleichen Weise, wie das vorausgehend für frischen Katalysator beschrieben worden ist, sulfidiert werden.
Die anliegende Zeichnung veranschaulicht technische Vorteile, die durch den erfindungsgemäß hergestellten Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Nickel-Wolfram-Hydrocrackkatalysator erzielt werden.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Beispiels weiter veranschaulicht, sie ist aber nicht auf diese besondere Ausführungsform beschränkt.
Beispiel
Es wurden drei Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Nickel-Wolfram-Katalysatoren hergestellt und geprüft. Jeder Katalysator enthielt 8 % Nickel und 18 % Wolfram. Die Katalysatoren unterschieden sich dadurch, daß das Trägermaterial 40 bzw. 50 bzw. 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd enthielt. Das mischgelierte Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägermaterial wurde für jeden Katalysator nach der vorstehend erläuterten öltropfmethode hergestellt, wobei die Siliciumdioxyd liefernde Verbindung und die Aluminiumoxyd liefernde Verbindung jeweils in solchen Mengen miteinander vermischt wurden, daß sich ein endgültiges Trägermaterial mit dem angegebenen Aluminiumoxydgehalt ergab. Das endgültige Trägermaterial hatte die Form von Kugeln von 1,6 mm (1/16") Durchmesser.
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Eine Charge des mischgelierten Trägermaterials, das 40 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd enthielt, wurde mit einer wäßrigen Lösung von Nickelnitrat und Ammoniummetawolframat imprägniert. Die imprägnierten Kugeln wurden getrocknet und dann bei einer Temperatur von 593°C (1100°F) oxydiert. Die Konzentration der Metallsalze in der wäßrigen Imprägnierlösung wurde so gewählt, daß sich ein endgültiger Katalysator mit einem Gehalt von 8 Gewichtsprozent Nickel und 18 Gewichtsprozent Wolfram ergab. Der so hergestellte fertige Hydrocrackkatalysator ist nachstehend als Katalysator 1 bezeichnet.
Eine Charge des mischgelierten Trägermaterials, das 50 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd enthielt, wurde in genau der gleichen Weise, wie das vorstehend für den Katalysator 1 beschrieben ist, verarbeitet. Dieser Katalysator, der ebenfalls 8 Gewichtsprozent Nickel und 18 Gewichtsprozent Wolfram enthielt, ist nachstehend als Katalysator 2 bezeichnet.
Eine Charge des mischgelierten Trägermaterials, das 63 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd enthielt, wurde in genau der gleichen Weise, wie das vorstehend für die Katalysatoren 1 und 2 angegeben ist, verarbeitet. Der fertige Katalysator, der wiederum 8 Gewichtsprozent Nickel und 18 Gewichtsprozent Wolfram enthielt, ist nachstehend als Katalysator 3 bezeichnet.
Die in dieser Weise hergestellten Katalysatoren wurden dann, getrennt voneinander aber in genau der gleichen Weise, für die Hydrocrackung eines leichten Vakuumgasöls, dessen Eigenschaften in der Tabelle I zusammengestellt sind, verwendet.
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Tabelle I Eigenschaften des leichten Vakuumgasöls
Spezifisches Gewicht, bei 15,60C (6O0F) 0,8413
Dichte 0API 36,7
Destillation, 0C (0F)
Siedebeginn 288 (550)
10 % 335 (635)
30 % 365 (688)
50 % 380 (716)
70 % 394 (742)
90 % 419 (785)
Siedeende 457 (856)
Gesamtschwefel, Gew.-% 0,07
Gesamtstickstoff, Gew.-% 0,044
Aromaten, Vol.-% 12,7
Paraffine und Naphthene, Vol.-% 87,3
Pourpoint, 0C (0F) 27 (80) (Temperatur bei der das öl fließt)
In jedem Falle wurde das leichte Vakuumgasöl bei einem Reaktordruck von 137 atm (2000 psig), einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit von 1,0, einer Wasserstoff zirkulation von 1700 V/V (95OOscf/bbl) und bei einer Katalysatorbetttemperatur, die zur Erzeugung eines ab 157°C aufwärts (315°F+) siedendenProdukts mit einem Pourpoint von -21°C (-50F) erforderlich war, verarbeitet. Der Katalysator 1 erforderte eine Katalysatortemperatur von 4O6°C (763°F), der Katalysator 2 eine Katalysatortemperatur von 401°C (754°F), und der Katalysator 3 eine Katalysatortemperatur von 415°C (779°F), um die vorgeschriebenen Produkteigenschaften zu erzielen. Diese Werte sind in der nachstehenden Tabelle II und graphisch in der anliegenden Zeichnung dargestellt.
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Tabelle II
Prüfung auf Hydrocrackaktivltät
Katalysator 1 2 3
Aluminiumoxydgehalt 40 50 63
Erforderliche Reaktortemperatur
für einen Pourpoint von -210C H-(M (451O
(-50F), 0C (0F) 406 (763) 6 415 (779)
Aus den in der vorstehenden Tabelle I angegebenen Daten und aus der anliegenden Zeichnung ist ersichtlich, daß nicht alle drei Katalysatoren von zunehmendem Gehalt an Aluminiumoxyd in dem Trägermaterial, wobei dieser im Bereich von 40 bis 6 3 Gewichtsprozent lag, in der Lage waren,bei Normalbedingungen flüssige Kohlenwasserstoffprodukte mit verbesserten Pourpoint-Eigenschaften bei der niedrigsten Katalysatorbetttemperatur zu erzeugen und daß bei sonst völlig übereinstimmender Katalysatorherstellung, -zusammensetzung und -prüfung keinerlei Parallelität zwischen dem Aluminiumoxydgehalt des Trägers und der erforderlichen Katalysatorbetttemperatur, die ja für die Leistungsfähigkeit des Katalysators kennzeichnend ist, besteht, sondern eine völlig unerwartete sprunghafte Verbesserung in dem erfindungsgemäß vorgeschriebenen Bereich des Aluminiumoxydgehalts des Trägermaterials auftritt. Dies geht aus einem Vergleich der mit den Katalysatoren 1, 2 und 3 erzielten Ergebnisse, d.h. den erforderlichen Katalysatorbetttemperaturen von 4O6°C (763°F) bzw. 4010C (754°F) bzw. 415°C (779°F) für die Herbeiführung der vorgeschriebenen Produkteigenschaften, eindeutig hervor. In der anliegenden Zeichnung kennzeichnen die Punkte 1,2 und 3 die mit dem Katalysator 1 bzw. 2 bzw. 3 erzielten Ergebnisse. Die sich hieraus ergebende Kurve 4 zeigt klar die kritische Bedeutung der Einhaltung eines Aluminiumoxydgehalts innerhalb des vorgeschriebenen Bereiches von etwa 43 bis etwa 57 Gewichtsprozent, um ein flüssiges Produkt mit den gewünschten Eigenschaften bei
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der geringsten Katalysatorbetttemperatur zu erzeugen. Die mit einer Verringerung der erforderlichen Katalysatorbetttemperatur einhergehenden technischen und wirtschaftlichen Vorteile sind dem Fachmann auf dem Gebiet der Erdölraffinationsverfahren geläufig und bedürfen keiner weiteren Erläuterung.
• Die vorstehenden Angaben und das Beispiel belegen somit eindeutig durch die Erfindung erzielbare Verbesserungen und Vorteile, aufgezeigt insbesondere in Verbindung mit der Herstellung von tiefer siedenden Kohlenwasserstoffprodukten verbesserter Pourpointeigenschaften.
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Claims (6)

  1. 30. April 1975 U 861/75
    Patentansprüche
    (X\ Katalysator, der eine Nickelkomponente und eine Wolframkomponente in Vereinigung mit einem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Trägermaterial umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial aus mischgeliertem Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd mit einem Gehalt von etwa 43 bis 57 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und etwa 57 bis 43 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd besteht und der Katalysator etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent der Nickelkomponente und etwa 8 bis 20 Gewichtsprozent der Wolframkomponente, berechnet als Metalle, enthält.
  2. 2. Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er durch
    (a) gemeinsames Gelieren einer Siliciumdioxyd liefernden Verbindung und einer Aluminiumoxyd liefernden Verbindung in einem solchen Mengenverhältnis, daß das endgültige Trägermaterial etwa 43 bis 57 Gewichtsprozent Aluminiumoxyd und etwa 57 bis 43 Gewichtsprozent Siliciumdioxyd enthält,
    (b) Imprägnieren des erhaltenen Trägermaterials mit etwa 2 bis 10 Gewichtsprozent der Nickelkomponente und etwa 8 bis 20 Gewichtsprozent der Wolframkomponente, berechnet als Metalle und bezogen auf die endgültige Katalysatorzusammensetzung, insbesondere unter Verwendung einer wäßrigen Lösung eines Nickelsalzes und eines Wolframsalzes, und
    (c) Calcinieren des imprägnierten Trägermaterials hergestellt worden ist.
  3. 3. Katalysator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge-
    509846/1002
    kennzeichnet, daß das Trägermaterial durch Vermischen eines Aluminiumoxydsols mit einer angesäuerten Wasserglaslösung, Zumischen eines Gelierungsmittels, insbesondere Hexamethylentetramin, Gelieren des Gemischs nach der öltropfmethode sowie Altern, vorzugsweise unter Druck, Waschen mit Wasser, Trocknen und Calcinieren der gebildeten kugelförmigen Teilchen hergestellt worden ist.
  4. 4. Katalysator nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial zu 50 Gewichtsprozent aus Aluminiumoxyd besteht und der endgültige Katalysator etwa 7 bis 9 Gewichtsprozent der Nickelkomponente und etwa 17 bis 19 Gewichtsprozent der Wolframkomponente, berechnet als Metalle, enthält.
  5. 5. Katalysator nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 0,05 bis 1 Gewichtsprozent Schwefel, bezogen auf elementaren Zustand, enthält.
  6. 6. Verwendung des Katalysators gemäß einem der Ansprüche 1-5 für die Hydrocrackung von Kohlenwasserstoffen.
    509846/1ÜÜ2
    Leerseite
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040979A (en) * 1976-02-23 1977-08-09 Uop Inc. Hydrocarbon conversion catalytic composite
US4062809A (en) * 1976-03-18 1977-12-13 Union Oil Company Of California Catalyst for production of middle distillate oils
US4110203A (en) * 1976-08-23 1978-08-29 Uop Inc. Desulfurization process of a hydrocarbon distillate containing mono-olefins and aromatics
US4422959A (en) * 1982-05-07 1983-12-27 Uop Inc. Hydrocracking process and catalyst
US4497704A (en) * 1983-04-04 1985-02-05 Uop Inc. Hydrocarbon conversion process
US4447556A (en) * 1983-04-04 1984-05-08 Uop Inc. Hydrocarbon conversion catalyst and use thereof
US4464481A (en) * 1983-08-25 1984-08-07 Uop Inc. Hydrocracking catalyst
US6995112B2 (en) * 2002-11-08 2006-02-07 Chevron U.S.A. Inc. Highly homogeneous amorphous silica-alumina catalyst composition
US7348293B2 (en) * 2003-12-05 2008-03-25 Chevron U.S.A. Inc. Homogeneous modified-alumina Fischer-Tropsch catalyst supports
KR20200086983A (ko) * 2019-01-10 2020-07-20 코아텍주식회사 대용량 과불화화합물 제거를 위한 금속산화물 촉매 및 그 제조 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3216922A (en) * 1964-07-15 1965-11-09 Universal Oil Prod Co Hydrocarbon conversion catalysts and process for use of the same
US3433748A (en) * 1965-09-27 1969-03-18 Grace W R & Co Process for forming silica-alumina hydrocarbon conversion catalysts
US3472791A (en) * 1966-09-12 1969-10-14 Universal Oil Prod Co Method of spherical catalyst preparation

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